机械精度设计：第6章 滚动轴承与孔、轴结合的精度设计

1、第6章 典型零件精度设计 6.1滚动轴承结合精度设计 公差与仪器零件教研室1 精度设计实际上是尺寸公差、几何公差和表面粗糙度在上述典型零件中的实际应用。 典型零部件精度设计滚动轴承键和花键圆锥普通螺纹圆柱齿轮尺寸公差几何公差表面粗糙度精度设计21 滚动轴承的组成及种类 1) 组成 2) 基本尺寸: D, d 复习: 外径、内径与孔轴配合属于外互换(完全互换) 滚动轴承内部各零件间的配合内互换(不完全互换)32 滚动轴承的公差等级1) 公差等级 (1)尺寸精度公差等级:其中 0 级精度最低；其次依次增高。 0、6、5、4、2 (五级)内、外圈作相对运动时跳动程度(2)旋转精度外径D、内径d和宽度

2、B的尺寸公差4065422406542065425425420654224065420654254254254220055由表中可见，轴承的内外径尺寸有2种公差：(1)单一平面平均直径偏差dmp(Dmp)=dmax(Dmax)+ dmin(Dmin)/2配合尺寸dmp(Dmp)= dmp(Dmp)d (D)为控制配合尺寸(2)单一平面内的直径偏差dS(DS)= da(Da)实际尺寸dS(DS)= dS(DS)d (D)为控制实际尺寸62. 公差等级的应用 (旋转精度和转速)0 级(普通级)： 多用于旋转精度和转速较高的旋转机构中(如普通机床主轴轴承、精密机床传动轴的轴承)。 广泛地应用于精度要

3、求不高的一般旋转机构中(如变速、进给机构、水泵、压缩机)。6级(中等级) ：前轴(5级)后轴(6级)普通机床主轴轴承7 多用于转速和旋转精度高的旋转机构中(如精密机床主轴支承、精密仪器和机械的轴承)。 多用于旋转精度和转速很高的旋转机构中(如坐标镗床主轴支承、高精度仪器和高转速结构的轴承) 5、4 级(精密级)：2 级(超精级)：4 级5 级2 级4 级前轴后轴83 滚动轴承与孔、轴配合公差带 1) 滚动轴承与孔、轴结合的特点 (1) 标准部件：(3) 薄壁件：(2) 易损件：是配合的基准件。 因需常拆卸，故一般选较松的过盈配合或过渡配合。因易变形，故配合尺寸为平均尺寸。92. 滚动轴承内、外

4、圈公差带(1) 内圈 基准孔ES = 0 (特殊的基孔制) (2) 外圈 基准轴es = 0 公差带在零线下面其特点103)轴承外径与孔的公差带(基轴制) -16种配合（轴承外径）孔的公差带11 由图可见，轴承内圈与轴的配合比极限与配合标准中基孔制的配合要紧。轴的公差带（轴承内径）4)轴承内径与轴的公差带(基孔制) -17种配合126.1.2 滚动轴承与孔、轴结合的精度设计(1) 配合选用依据(2) 孔、轴公差带(3) 配合表面的几何公差和表面粗糙度131 配合选用的依据 (1) 负荷类型: 旋转负荷定向负荷摆动负荷14负荷三种类型：旋转负荷: 配合应紧一些定向负荷: 配合应松一些摆动负荷:

5、与旋转负荷相同或稍松摆动负荷15(2) 负荷大小 P: 径向当量负荷，(3) 工作条件 工作条件主要是温度、旋转精度和旋转速度等。轻：负荷P0.07C ;正常：负荷P0.070.15C ;重：负荷P0.15C。C: 径向额定动负荷。如温度 90H6的配合变紧； 45k5的配合变松。162 孔、轴公差带的选用(P147-148) 172 孔、轴公差带的选用(P147-148) 表6-518表6-5193. 孔、轴几何公差(P149):例如: 6级向心轴承，d =45， D =100。轴：轴颈圆柱度：t = ? 轴肩轴向圆跳动： t1 = ?外壳孔圆柱度： t = ? 外壳孔肩轴向圆跳动： t1

6、= ?轴向圆跳动 t1几何公差轴颈和外壳孔:包容原则、圆柱度; 轴肩和外壳孔肩:轴向圆跳动 表6-7204. 表面粗糙度(P150)例如 d =45h6 ，轴颈Ra的上限值为？ 端面为？ 。外壳孔Ra的上限值为？ 端面为？ 。D=100J7。表6-821试用类比法确定外壳孔、轴颈公差， 例某一级齿轮减速器的小齿轮轴，由6级单列向心轴承(dDB=409023)支承。 P=4000N， C=32000N。 并将它们标注在装配图和零件图上。外壳孔轴颈22解： （1）求公差带为正常负荷(0.070.15C) 轴承内圈承受负荷： 负荷大小：P/C=4000/32000=0.125旋转负荷；查表6-5(P

7、148)得轴公差带40k540表6-523查表6.3(P147)得外壳孔的公差带为：H7齿轮旋转精度较高，可提高一个公差等级取90H69024 查表6.1(P143)得轴承的极限偏差轴承内圈极限偏差为ES = 0, EI = -10m。 轴承外圈极限偏差为es = 0, ei = -13 m。 065422406542065425425420654224065420654254254254225 画尺寸公差带图26(2)求配合表面的几何公差(P149表6-7)轴圆柱度公差端面圆跳动t = 0.0025mmt = 0.008mm孔圆柱度公差 t = 0.006mm端面圆跳动 t = 0.015m

8、m40k590H6几何公差轴向表6-727(3)求各表面的Ra上限值(P150表6-8)轴:40k5轴肩 1.6 m轴颈0.4m表6-828孔90H6:外壳孔1.6m外壳孔肩3.2m表6-829(4)标注装配图的标注30零件图的标注31本章重点1.滚动轴承的公差等级及其应用范围；2.滚动轴承内、外径公差特点:两种公差和公差带位置；3.滚动轴承配合特点标准部件、薄壁件和易损件；4.滚动轴承配合选用基准制、配合选用依据、配合表面的几何公差和表面粗糙度以及公差在图样上的标注。32课堂练习1.有一6级6309的滚动轴承，内圈为45mm，外圈为100mm。内圈与轴配合为j5，外圈与外壳孔配合为H6，试画出配合的尺寸公差带图，并计算其极限间隙和极限过盈。内圈：Xmax+5m Xmin-16m外圈： Xmax+35m Xmin0解：+0j545mm-10+66级-5100mm+0H6-13+226级33 2. 皮带轮内孔与轴的配合为40H7js6，0级滚动轴承内圈与轴的配合为40js6，试画出上述两种配合的尺寸公差带图。